WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 55 |

«МОНИТОРИНГ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ВЕЩЕСТВЕННО-ДИНАМИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ГЕОСИСТЕМ СИБИРСКИХ РЕГИОНОВ Ответственный редактор член-корреспондент РАН В.А. Снытко НОВОСИБИРСК НАУКА ...»

-- [ Страница 5 ] --

Рассмотренный принцип количественной оценки динамики почвенного компонента можно применять также при выявлении интенсивности и направленности тех или иных процессов, например биологического круговорота химических элементов в системе растительность – почва с учетом промежуточного опадо-подстилочного компонента лесных ландшафтов. Отношение содержания отдельных элементов в лесной подстилке к их содержанию в ежегодном опаде представляет аккумулятивную составляющую вещественного обмена, отношение содержания элементов в опаде к содержанию в почве миграционную составляющую процесса. При интеграции этих показателей по всей группе исследованных элементов получаем общие показатели аккумуляции (А) и миграции (М) вещества в конкретных геосистемах. Величина соотношения А/М количественно характеризует интенсивность динамики вещества и тенденции развития единого аккумулятивно-миграционного процесса. По расчетам для южно-таежного Прииртышья, коэффициент А/М в темнохвойных лесах составляет /18, а в сформировавшихся на месте их вырубки мелколиственных лесах – 4/27. Как видно, в лесной подстилке вторичных лесов в 5 раз понизился коэффициент биогенной аккумуляции элементов вследствие их миграции в почву и заметно возросло извлечение элементов растениями из почв.

В целом функциональные показатели ландшафтов служат основанием для расчетов возможного потребления и восстановления природных ресурсов. За счет активизации биогеохимического обмена в период нахождения таежной геосистемы в мелколиственной стадии улучшается плодородие почв, стимулируя возобновление коренных лесов. Из приведенных данных обмена вещества следует, что в южной тайге Западной Сибири на участках, которым не грозит заболачивание после вырубки леса, хозяйственное использование древесины темнохвойных лесов возможно с последующим их восстановлением через мелколиственную стадию. При этом с учетом времени выход древесины с единицы площади возрастает в 23 раза [Структура…, 1982].

Перевод исконно лесных земель в пахотные угодья, хотя и не приводит к полной потере естественного восстановления коренных лесов, но не оправдывает высоких затрат на получение сельскохозяйственной продукции на этих землях вследствие низких урожаев и тем более того ущерба, который возникает по причине пренебрежения почвозащитной ролью лесов, приуроченных к наиболее дренированным участкам равнинно-таежного ландшафта.

Здесь более эффективны естественная продуктивность лесов, их водоохранные и в целом экологические функции, значение которых возрастает при освоении таежных территорий.

Такой подход к природопользованию близок к сотворчеству человека с природой, которое В.Б. Сочава предлагал рассматривать как «осуществляемую человеком систему мероприятий, направленных на развитие потенциальных сил природы, активизацию природных процессов, увеличение продуктивности геосистем, а следовательно, и коэффициент полезного использования человеком энергетических возможностей земного пространства. Сотворчество с природой основано на использовании и оптимизации тенденций, свойственных природе» [1978, с. 254].

Интерпретацию мониторинговых данных, принятие по ним прогнозных заключений и практических решений необходимо осуществлять на основе знания природных свойств ландшафтных компонентов, а также особенностей метаболизма химических элементов и их соединений в разных условиях среды. При формировании программы мониторинга важен выбор приоритетных химических элементов, активно участвующих в процессах стабилизирующей динамики, с которыми в то же время связаны вещественно-эволюционные тенденции ландшафтов. Основанием для такого выбора служат географические особенности свойств элементов [Добровольский, 1983]. В таежных ландшафтах к приоритетным относятся, с одной стороны, щелочноземельные элементы, с другой – железо, входящие в его группу тяжелые металлы и свинец. Их миграционные показатели в разных условиях природной среды значительно меняются (табл. 1.1).

Коэффициенты биогенной (Кб) и водной (Кв) миграции элементов представляют отношение их содержания соответственно в биогенном и водном объектах к содержанию элементов в источниках их поступления в эти объекты. Наиболее высокие миграционные показатели кальция характеризуют его активную функциональную роль в ландшафтах.

Несмотря на то, что в сравнении с биогенными элементами миграционные коэффициенты свинца, особенно Кб, намного ниже, его накопление в сфагново-моховом покрове очевидно и обусловлено преимущественно естественной избирательной способностью к элементу, а также значительной активизацией в кислой среде верховых болот. Возможно и накопление свинца на мохово-торфяном биогеохимическом барьере при воздействии на ландшафт техногенных потоков.

Средние показатели миграции химических элементов в южной тайге Западной Сибири (по данным анализа 250 проб природных компонентов) Кроме названных и ряда других коэффициентов, не меньшую информацию о вещественно-динамическом состоянии и эволюционных тенденциях геосистем несут показатели соотношения концентраций значимых в этом плане элементов. К ним в равнинно-таежном ландшафте относятся кальций, кремний, железо, марганец. Соотношения их концентраций, а возможно, и других элементов, эффективно используются в диагностике развития процессов заболачивания таежных территорий. Входящие в структуру тех или иных ландшафтов болотные образования вследствие сорбционно-аккумулятивных свойств органогенного субстрата и его высокой информативности в отношении стадий формирования торфяных толщ представляют универсальный объект ландшафтно-геохимического мониторинга в целях решения его обозначенных комплексных задач. Главная из них состоит в поисках интегральной формы выражения вещественно-динамического состояния геосистем.

При всей информативности миграционных свойств отдельных элементов и величин соотношения их концентраций для оценки динамики вещества в целом важны интегральные характеристики. Таковыми выступают предложенные показатели общей биогенной миграции (БМ) и общей водной миграции (ВМ), рассчитанные по всей группе исследованных элементов [Нечаева, 1985]. Эти показатели представляют собой сумму долей коэффициентов Кб и Кв в соответствии с абсолютным содержанием элементов в биогенном и водном компонентах. Чем выше это содержание, тем больше доля Кб и Кв каждого элемента в величинах БМ и ВМ. Соотношения БМ/ВМ в южной тайге Западной Сибири составляют в среднем для лесных геосистем /17,6, болотных – /5,9. Водно-миграционные характеристики в обоих случаях значительно превышают биомиграционные, а показатели динамики вещества лесных геосистем в несколько раз выше болотных. По изменениям в разных геосистемах данного соотношения как интегрального количественного показателя биоводномиграционного механизма и участия в нем отдельных элементов можно фиксировать эволюционные тенденции ландшафтов, предупреждать развитие в них необратимых процессов и управлять экологобиогеохимическими ситуациями.

В целом рассмотренные поэлементные и интегральные относительные показатели неоднородности географической среды можно применять в комплексе наблюдений за динамикой вещества и трендами направленных изменений геосистем, в расчетах потенциала их устойчивости к загрязнению, экспертных оценках и прогнозах развития геоэкологических ситуаций, их предупреждения и оптимизационного управления. Результативность этой деятельности существенно зависит от использования информации об окислительновосстановительных и щелочно-кислотных условиях миграции и аккумуляции химических элементов в конкретных геосистемах, местоположениях территории и от знаний специфики метаболизма того или иного вещества в этих условиях, котррые в свою очередь, зависят от ряда факторов: гидротермических, состава литогенного компонента и других, в том числе техногенного происхождения (кислотные дожди от действия поллютантов химической промышленности, щелочные аэрозоли от теплоэнергетических производств и т.д.).

В целом реакция среды (pH) выступает интегральным функциональным показателем ландшафтов и характеризуется разным сочетанием ионов H+ и Ca2+ в диапазоне значений pH от менее 4 до 89. В оценках ландшафтно-геохимических ситуаций и их картографировании разнообразие щелочно-кислотных условий в рамках указанного диапазона pH обозначается индексами водорода и кальция в следующей последовательности: [H], [H, HCa], [HCa], [HCa, Ca], [Ca, HCa], [Ca]. Очевидно, что эволюционно-сложившееся щелочно-кислотное равновесие природных сред обязательный контролируемый параметр по программе мониторинга динамики вещества.

В условиях контрастной щелочно-кислотной и окислительно-восстановительной среды на той или иной глубине почвенного профиля формируются геохимические барьеры, на которых многие элементы теряют подвижность и осаждаются в форме труднорастворимых соединений. В роли биогеохимических барьеров выступают опадо-подстилочный слой на поверхности почв, их верхний гумусовый горизонт и главным образом торфяные образования. Геохимические барьеры как механизмы самоочищения являются актуальным объектом мониторинга, особенно в связи с изучением динамики ландшафтов при длительном воздействии техногенных потоков.

Концепция геохимических барьеров в зоне гипергенеза является одним из центральных разделов учения о геохимии ландшафтов, основой для реализации ее прикладного назначения для поиска рудных месторождений, решения вопросов техногенеза и многих других [Перельман, 1980; Глазовская, 1981, 1988; Елпатьевский, 1979, 1993; Перельман, Касимов, 1999]. Морфологически и аналитически выраженные признаки накопления вещества на ландшафтно-геохимических барьерах несут информацию не только о предшествующих и современных этапах развития ландшафтов. Эти признаки позволяют также прогнозировать возможные пути перехода геосистем в качественно новое динамическое состояние, наступающее в результате аккумуляции на барьерах «критических масс» того или иного вещества.

Новообразованные аккумуляции в свою очередь служат фактором природной или техногенной эволюции ландшафтов.

Примером роли ландшафтно-геохимических барьеров в природной эволюции геосистем служит широко распространенное в таежной зоне Западной Сибири формирование плотных ортзандовых плит (сцементированной оксидами железа супеси) в почвенной толще древнеаллювиальных массивов на контакте с верховыми болотами. Этот водоупор-барьер усиливает поверхностное переувлажнение почв и стимулирует прогрессирующее развитие свойственного региону олиготрофно-болотного процесса [Нечаева, 1985].

В ходе мониторинга установлено формирование техногенных барьеров, в том числе экологически опасных, представляющих литохимические аномалии как результат длительного (до 40 лет) воздействия на ландшафтную среду юга Сибири двух видов развитых здесь промышленных производств. В зоне воздействия Канско-Ачинского топливноэнергетического комплекса (КАТЭК) в лесостепи выявлена щелочная кальциевая техногенная аномалия. В зоне Братского и Саяногорского алюминиевых заводов, размещенных соответственно на таежной и степной территориях, экспериментально установлено формирование натриево-алюмо-фторовых аномалий. Их можно рассматривать как проявления техногенной эволюции ландшафтов [Давыдова, 2001, 2007].

В условиях Сибири актуальны наблюдения за криогенно-геохимическими процессами, механизм которых состоит в метаморфизации солей и осаждении на низкотемпературном термодинамическом барьере. Так, при замерзании характерных для Прибайкалья пресных и ультрапресных поверхностных вод мобильный гидрокарбонат кальция переходит в форму малорастворимого карбоната, который в виде белого мучнистого порошка оседает на поверхности наледных полян или сносится в понижения рельефа. В почвах на контакте с льдистой мерзлотой развиваются процессы оглеения, засоления, аккумуляции натечного органического вещества. Передвижение растворов к мерзлому фронту при наличии карбонатов ведет к подщелачиванию почвенной среды [Кузьмин, 2004].



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 55 |
 


Похожие работы:

«Заведующий кафедрой: академик РАН, профессор Урусов В.С. Научный руководитель: доктор химических наук, профессор Ермин Н.Н. Рецензент: доктор химических наук, профессор Белоконева Е.Л. Москва 2014 Оглавление Введение 3 Цели курсовой работы 4 Глава 1. Литературный обзор 5 1.1. Метод атомистических парных потенциалов 5 1.2 Особенности программы GULP 7 1.3 Особенности программного пакета TOPOS 9 Глава 2. Кристаллохимия боратов и их аналогов 10 2.1. Общая кристаллохимия боратов 10 2.2. Аналоги...»

«Фото: Рене Сууркаэв, EPL Тедер продолжает с того места, где яама автомобили создают тренного заседания Кабинета серьезные помехи автобус- заканчивает...»

«Никакое будущее невозможно без прошлого. Дмитрий Медведев, Международный экономический форум в Санкт-Петербурге,...»

«агентство INFOLine – стратегический партнер Форума ТЭК Отчет о конференции Инвестиции в энергетике: энергосберегающие и энергоэффективные технологии, строительство и реконструкция энергетических объектов организатор в рамках выставки стратегический партнер Россия, г. Санкт-Петербург, ВК Ленэкспо 10 сентября 2013 года Инвестиции в энергетике: энергосберегающие и энергоэффективные технологии, строительство и реконструкция энергетических объектов Отчет о конференции Инвестиции в энергетике:...»

«Отчет по мероприятию: Создание и внедрение инновационной образовательной программы Мониторинг и управление глобальными процессами в больших городах в рамках деятельности Московской кафедры ЮНЕСКО МГУ по глобальной проблематике НИМ 7. Глобальные вызовы и устойчивое развитие больших городов. Состояние и перспективы международного сотрудничества в сфере преодоления глобальных социальных и этических вызовов для больших городов и их населения Москва 2011 Глобальные вызовы и устойчивое развитие...»

«ДЖИБУТИ ЗУРАБ ВЛАДИМИРОВИЧ “МЕХАНИЗМЫ ИМПУЛЬСНОГО ФОТОННОГО ОТЖИГА В ПОЛУПРОВОДНИКАХ С КОВАЛЕНТНЫМИ И СМЕШАННЫМИ СВЯЗЯМИ” (01.04.07 – физика конденсированных сред) Диссертация представленная на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. Научный консультант: Н.Д.Долидзе, доктор физикоматематических наук. 2006 г 2 СОДЕРЖАНИЕ Содержание. Используемые в диссертационной работе сокращения и обозначения. Введение. ГЛАВА I АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. 1.1.Ионная имплантация, как...»

«www.koob.ru М. Норбеков, Ю. Хван Энергетическое здоровье От авторов Уважаемые читатели! Вы держите в руках эту книгу, не подозревая, что, собственно говоря, сами подтолкнули нас к скорейшему ее написанию. Первые наши две публикации — Уроки Норбекова и Тренировка тела и духа — вызвали огромную волну читательского интереса, которая захлестнула нас потоками писем, говорящих о том, что освоенные горизонты вам стали откровенно малы. Нам стало ясно, что наши корреспонденты в подавляющем большинстве...»

«Менеджмент безопасности и управление в чрезвычайных ситуациях На пути к геокосмической системе обеспечения человечества ресурсами и энергией Ворожихин Владимир Вальтерович Вольное экономическое общество Москвы Москва, Россия, vorozhikhin@mail.ru В статье рассматривается необходимость и возможность подго товки человечества к освоению ресурсов и энергии космоса. Зна чимость вопросов энергобезопасности постоянно растет. Пер спективным направлением развития энергетики является косми ческая энергия....»

«1.1 УРАВНЕНИЕ ШРЕДИНГЕРА ДЛЯ ИДЕАЛЬНОГО КРИСТАЛЛА. ВОЛНОВАЯ ФУНКЦИЯ ЭЛЕКТРОНОВ В КРИСТАЛЛЕ Отличия в физико-химических свойствах металлов, полупроводников и диэлектриков в значительной мере обусловлены существованием фундаментальных различий в их зонной структуре, в характере заполнения валентных зон электронами и в значениях энергетических параметров разрешенных зон электронов и разделяющих их промежутков (запрещенных зон). Зонная модель твердого тела вытекает из решения уравнения Шрдингера...»

«Перевод Белоусова В.И. Вулканическая и Геотермальная энергия Вохленц Preferred Citation: Wohletz, Kenneth, and Grant Heiken. Volcanology and Geothermal Energy. Berkeley: University of California Press, 1992. http://ark.cdlib.org/ark:/13030/ft6v19p151/ Volcanology and Geothermal Energy Kenneth Wohletz Grant Heiken UNIVERSITY OF CALIFORNIA PRESS Berkeley · Los Angeles · Oxford © 1992 The Regents of the University of California Введение. 2 Геотермальная энергия является важным и перспективным...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.